磁性多壁碳纳米管的制备及其在重金属水处理方面的应用

利用湿化学氧化法对多壁碳纳米管(MWCNT)进行表面功能改性处理,然后采用溶剂热法进一步处理制备重金属吸附性能的磁性多壁碳纳米管(60-MWCNT/Fe304),并采用SEM、FT-IR、XPS等表征。结果表明:经磁性四氧化三铁表面改性后,在MWCNT表面有效引入了含氧官能团(一COOH)及磁性Fe—0基团,制备的60-MWCNT/Fe304集合了MWCNT材料的优良特性及Fe304磁性材料的磁特性。在此基础上,将60-MWCNT/Fe304作为可靠的吸附剂用于重金属水处理。实验结果表明60-MWCNT/Fe304对Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)及Pb(Ⅱ)具有良好的吸附分离效果,最佳吸附pH值为6,最大饱和吸附容量分别达到87.64、57.14、215.05 mg·g-1且对共存离子具有选择性。吸附动力学曲线拟合发现,符合Langmuir吸附等温模型和拟二级动力学吸附模型。这项研究为吸附法处理水体中重金属离子提供了新的思路。

二氧化硅改性后超疏水性质的粒径效应研究

本文采用水热法对不同粒径的SiO2进行改性,获得了低表面能的超疏水材料。研究了粒径对超疏水性能的影响,并通过傅立叶变换红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和接触角测量仪对材料的表面形貌和润湿性进行了分析。结果表明:改性后的SiO2疏水性增强。而且粒径越小,材料表面越粗糙,疏水性越强。纳米级SiO2改性后疏水性远高于微米级SiO2,其静态接触角可达到158.0°±5.4°,滚动角小于2°。超疏水材料具有广阔应用前景。